纳米多孔半导体材料及其制造制造技术

描述了用于形成纳米多孔半导体材料的方法。所述方法允许在半导体材料中以窄尺寸分布和超过400:1的纵横比形成亚10nm纳米孔的微尺度阵列。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】纳米多孔半导体材料及其制造相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C§119(e)要求于2016年3月18日提交的美国临时申请序列号62/310,474的权益，其公开内容由此通过引用整体并入本文。
本文描述的方面一般地涉及纳米多孔半导体材料和相关方法。
技术介绍
纳米多孔半导体材料的生产对于许多当前的和潜在的应用(包括纳滤、热电材料、电池电极、光伏和催化)是重要的。在这些和其他应用的每个中，已经发现具有减小的孔尺寸、减小的孔间间距和增加的孔纵横比的纳米多孔半导体是有利的。然而，尽管纳米制造技术当前取得了进步，但是对于这些设计变量，纳米多孔半导体材料正在接近可及参数空间的极限。因此，需要改进的方法用于生产纳米多孔半导体材料。
技术实现思路
本公开内容涉及纳米多孔半导体材料的合成。某些实施方案涉及利用金属辅助化学蚀刻法的合成技术。在一个实施方案中，用于形成纳米多孔半导体材料的方法包括将多个纳米颗粒布置为靠近半导体基底。多个纳米颗粒中的至少一些纳米颗粒包括贵金属芯和包围贵金属芯的牺牲间隔层。所述方法还包括将包括贵金属芯和包围贵金属芯的牺牲间隔层的纳米颗粒中的至少一部分组装成密堆积阵列(clos本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于形成纳米多孔半导体材料的方法，所述方法包括：将多个纳米颗粒布置为靠近半导体基底，其中所述多个纳米颗粒中的至少一些纳米颗粒包括贵金属芯和包围所述贵金属芯的牺牲间隔层；将包括贵金属芯和包围所述贵金属芯的牺牲间隔层的纳米颗粒中的至少一部分组装成密堆积阵列；从多个经组装的纳米颗粒中的至少一些纳米颗粒中除去所述牺牲间隔层的至少一部分以形成多个间隔的贵金属纳米颗粒；以及通过在所述多个间隔的贵金属纳米颗粒的至少一部分的位置处蚀刻半导体表面在所述半导体材料中形成多个孔。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.18 US 62/310,4741.一种用于形成纳米多孔半导体材料的方法，所述方法包括：将多个纳米颗粒布置为靠近半导体基底，其中所述多个纳米颗粒中的至少一些纳米颗粒包括贵金属芯和包围所述贵金属芯的牺牲间隔层；将包括贵金属芯和包围所述贵金属芯的牺牲间隔层的纳米颗粒中的至少一部分组装成密堆积阵列；从多个经组装的纳米颗粒中的至少一些纳米颗粒中除去所述牺牲间隔层的至少一部分以形成多个间隔的贵金属纳米颗粒；以及通过在所述多个间隔的贵金属纳米颗粒的至少一部分的位置处蚀刻半导体表面在所述半导体材料中形成多个孔。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述贵金属纳米颗粒催化所述半导体的蚀刻。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个纳米颗粒的所述贵金属芯的平均直径小于15nm。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个纳米颗粒的所述牺牲间隔层的平均厚度小于25nm。5.根据权利要求1所述的方法，其中用包含氢氟酸和过氧化氢的蚀刻溶液蚀刻所述半导体。6.根据权利要求5所述的方法，其中通过将沉积在所述半导体基底上的所述纳米颗粒浸入所述蚀刻溶液中来除去所述牺牲间隔层。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述半导体基底包含硅。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个纳米颗粒的各贵金属芯包含金。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个纳米颗粒的各牺牲间隔层包含SiO2。10.一种纳米多孔半导体材料，通...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰弗里·格罗斯曼，布伦丹·德里克·史密斯，亚廷·贾耶什·帕蒂尔，尼古拉·费尔拉利什，
申请(专利权)人：麻省理工学院，
类型：发明
国别省市：美国,US